FR2878220A1 - Steering wheels` steering lock angle controlling system for motor vehicle, has observation module receiving control signal in closed loop and estimating vehicle state parameters not measured by sensors and value of disruption of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
SYSTEME ET PROCEDE DE COMMANDE DE L'ANGLE DE BRAQUAGESYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE ROTATING ANGLE
DES ROUES DIRECTRICES D'UN VEHICULE AUTOMOBILE DIRECTION WHEELS OF A MOTOR VEHICLE
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUEDESCRIPTION TECHNICAL FIELD
On connaît des véhicules équipés d'un système de direction dans lequel l'angle de braquage des roues directrices du véhicule est découplé de l'angle imposé au volant de direction par le conducteur. Ces systèmes sont de deux types. Selon un premier type, appelé ASF (Active Front Steering), l'orientation des roues directrices est commandée mécaniquement. Dans un autre système, appelé SBW (Steering By Wire), l'orientation des roues est commandée électriquement par l'intermédiaire d'actionneurs de roues entraînés par un moteur électrique. Vehicles equipped with a steering system are known in which the steering angle of the steering wheels of the vehicle is decoupled from the angle imposed on the steering wheel by the driver. These systems are of two types. According to a first type, called ASF (Active Front Steering), the orientation of the steering wheels is controlled mechanically. In another system, called SBW (Steering By Wire), the orientation of the wheels is electrically controlled via wheel actuators driven by an electric motor.
Le brevet US 6 681 167 (Delphi) décrit un système de ce type. Il concerne un système de commande d'un châssis de véhicule terrestre comprenant des moyens pour conserver en mémoire des valeurs calibrées de paramètre de freinage, des moyens de détection de l'adhérence asymétrique entre les roues et des moyens qui réagissent à une détection d'adhérence asymétrique afin de compenser un mouvement de lacet provoqué par une différence d'adhérence des roues au sol. US Patent 6,681,167 (Delphi) discloses a system of this type. It relates to a control system of a terrestrial vehicle chassis comprising means for storing in the memory braking parameter calibrated values, means for detecting asymmetrical adhesion between the wheels and means that react to a detection of asymmetric grip to compensate for yaw movement caused by a difference in traction of the wheels on the ground.
Cependant, ce dispositif présente des inconvénients. Son fonctionnement est déclenché par le système anti-blocage des roues (ABS). En conséquence, il n'est pas autonome et il ne peut pas fonctionner en continu. D'autre part, il fonctionne en boucle ouverte de telle sorte que son fonctionnement n'est pas robuste. However, this device has disadvantages. Its operation is triggered by the Anti-Locking System (ABS). As a result, it is not autonomous and it can not work continuously. On the other hand, it operates in open loop so that its operation is not robust.
La publication de brevet US 2004/0060 765 (Ford Global Technologies) décrit un autre dispositif de ce type. Il concerne un système de contrôle de la stabilité d'un véhicule automobile comportant une pluralité de capteurs qui permettent de mesurer les paramètres d'état dynamique du véhicule. Ces capteurs incluent un capteur d'angle de volant et un capteur d'angle de lacet. Une unité de commande est couplée au capteur d'angle de volant et au capteur d'angle de lacet. Elle détermine un angle de lacet désiré et une correction de l'angle de braquage qui est fonction d'un angle de lacet idéal du véhicule. US patent publication 2004/0060765 (Ford Global Technologies) discloses another such device. It relates to a stability control system of a motor vehicle comprising a plurality of sensors for measuring the dynamic state parameters of the vehicle. These sensors include a steering wheel angle sensor and a yaw angle sensor. A control unit is coupled to the steering wheel angle sensor and the yaw angle sensor. It determines a desired yaw angle and a steering angle correction that is a function of an ideal yaw angle of the vehicle.
Ce dispositif présente également des inconvénients. Il ne permet pas de traiter toutes les situations et d'autres régulateurs doivent être mis en fonctionnement dans certaines situations. This device also has drawbacks. It does not deal with all situations and other regulators need to be put into operation in certain situations.
L'invention a pour objet un système et un 20 procédé de commande des roues directrices d'un véhicule automobile qui remédient à ces inconvénients. The invention relates to a system and a method for controlling the steering wheels of a motor vehicle which remedy these drawbacks.
Le système de commande comprend un capteur de l'angle de volant de direction du véhicule, un capteur de la vitesse linéaire du véhicule, un capteur de vitesse de lacet du véhicule, au moins un actionneur de roues apte à orienter les roues directrices en fonction d'un signal de commande, un module de commande pour générer le signal de commande de l'actionneur de roues, un module observateur de l'état du véhicule qui reçoit en entrée tout ou partie des valeurs des grandeurs mesurées par les capteurs et, en boucle fermée, le signal de commande généré par le module de commande, ce module observateur d'état estimant les paramètres d'état du véhicule qui ne sont pas mesurés par les capteurs ainsi qu'une valeur d'une éventuelle perturbation subie par le véhicule, ces paramètres étant entrées dans le module de commande pour l'élaboration du signal de commande de l'actionneur de roues. The control system comprises a vehicle steering wheel angle sensor, a linear speed sensor of the vehicle, a vehicle yaw rate sensor, at least one wheel actuator adapted to orient the steering wheels according to a control signal, a control module for generating the control signal of the wheel actuator, an observer module of the vehicle state which receives all or part of the values of the quantities measured by the sensors and, in a closed loop, the control signal generated by the control module, this state observer module estimating the vehicle state parameters that are not measured by the sensors as well as a value of a possible disturbance experienced by the vehicle, these parameters being entered in the control module for the development of the control signal of the wheel actuator.
Selon le procédé : - on mesure l'angle de volant: de direction du véhicule; on mesure la vitesse linéaire du véhicule on mesure la vitesse de lacet du 15 véhicule - on estime les paramètres d'état du véhicule qui ne sont pas mesurés ainsi qu'une valeur d'une éventuelle perturbation de la trajectoire du véhicule - on élabore un signal de commande d'un actionneur qui oriente les roues directrices en fonction de ce signal de commande. According to the method: the steering wheel angle of the vehicle is measured; the vehicle's linear speed is measured, the vehicle's yaw rate is measured - the vehicle condition parameters which are not measured as well as a value of a possible disruption of the vehicle trajectory are estimated. control signal of an actuator which directs the steered wheels according to this control signal.
Grâce à ces caractéristiques, le système et le procédé de l'invention peuvent agir en continu contrairement aux dispositifs de l'art antérieur qui n'agissent qu'au moment du déclenchement du système anti-blocage. Thanks to these characteristics, the system and the method of the invention can act continuously, unlike the devices of the prior art which act only when the anti-lock system is triggered.
La stratégie de commande utilise un observateur d'état pour estimer les perturbations qui 30 agissent sur le véhicule. Elle ne nécessite par conséquent pas d'informations provenant d'autres systèmes pour agir. The control strategy uses a state observer to estimate the disturbances that act on the vehicle. It does not therefore require information from other systems to act.
La stratégie de commande présente une structure en boucle fermée. Ceci assure une meilleure précision et une plus grande robustesse qu'une structure en boucle ouverte. The control strategy has a closed loop structure. This ensures better accuracy and greater robustness than an open loop structure.
Enfin, la stratégie de commande permet des réglages qui sont fonction de la vitesse du véhicule les gains étant calculés au départ. La synthèse des gains des las de commande et de l'observateur est faite selon un algorithme basé sur le modèle véhicule. Finally, the control strategy allows adjustments that are a function of the speed of the vehicle, the gains being calculated initially. The synthesis of the gains of the control lasers and the observer is done according to an algorithm based on the vehicle model.
Il est possible de faire des calculs off line des gains en faisant varier la vitesse véhicule. It is possible to make off-line calculations of earnings by varying the vehicle speed.
Dans une réalisation du système de commande le module de commande est un module de feed forward. In one embodiment of the control system the control module is a feed forward module.
Le module de feed forward génère le signal de commande de l'actionneur de roues. Il peut fonctionner seul ou avec l'observateur d'état. The feed forward module generates the control signal of the wheel actuator. It can work alone or with the state observer.
Dans une autre réalisation particulière du 20 système de commande, le module de commande est un module de rejet de perturbations. In another particular embodiment of the control system, the control module is a disturbance rejection module.
Le module de rejet de perturbations élabore le signal de commande de l'actionneur de roues. Ces perturbations comprennent les perturbations extérieures qui s'exercent sur le véhicule, par exemple une rafale de vent ou des différences de coefficients d'adhérence des pneumatiques sur la route. Elles comprennent également les perturbations paramétriques telles que les variations de la masse du véhicule ou la variation des rigidités des dérives des pneus. La perturbation est la composante de la vitesse angulaire de lacet provoquée par une perturbation extérieure ou paramétrique. Le module de rejet de perturbations corrige l'angle de braquage de telle manière que le véhicule suit sa trajectoire comme si aucune perturbation ne s'était exercée sur lui. The disturbance rejection module generates the control signal of the wheel actuator. These disturbances include the external disturbances that are exerted on the vehicle, for example a gust of wind or differences in adhesion coefficients of the tires on the road. They also include parametric disturbances such as variations in the mass of the vehicle or the variation of the rigidities of the drifts of the tires. Disturbance is the component of the yaw rate of yaw caused by an external or parametric disturbance. The disturbance rejection module corrects the steering angle so that the vehicle follows its trajectory as if no disturbance had been exerted on it.
Dans une autre réalisation particulière du système de commande, le module de commande est un module de contrôle dynamique qui modifie la dynamique du véhicule. In another particular embodiment of the control system, the control module is a dynamic control module that modifies the dynamics of the vehicle.
Dans encore une autre réalisation du système de commande, le module de commande est un module de retour d'état. In yet another embodiment of the control system, the control module is a status feedback module.
Contrairement au module de feed forward, le module de rejet de perturbations, le contrôleur dynamique ou le module de reour d'état ne peuvent pas fonctionner seul, mais seulement avec l'observateur d'état parce qu'ils ont besoin des valeurs élaborées par l'estimateur d'état. Unlike the feed forward module, the disturbance rejection module, the dynamic controller or the state recovery module can not work alone, but only with the state observer because they need the values developed by the state estimator.
Avantageusement, le système de commande comporte plusieurs modules de commande, chacun de ces modules élaborant un signal de commande de l'actionneur des roues directrices, ces différents signaux étant additionnés algébriquement dans un opérateur de sommation pour fournir un signal global de commande de l'actionneur des roues directrices. Advantageously, the control system comprises several control modules, each of these modules producing a command signal of the actuator of the steering wheels, these different signals being summed algebraically in a summation operator to provide a global control signal of the steering wheel actuator.
De préférence, le système de commande comporte des interrupteurs d'activation qui permettent d'activer ou désactiver chacun de ces modules de commande. On peut avoir a priori toutes les combinaisons possibles et lorsque l'un ou plusieurs des modules sont activés, la consigne souhaitée est appliquée à l'actionneur. Le module observateur d'état calcule quant à lui le vecteur d'état qui est utilisé ou non par les autres modules. Preferably, the control system comprises activation switches which enable or disable each of these control modules. One can have a priori all possible combinations and when one or more of the modules are activated, the desired setpoint is applied to the actuator. The state observer module calculates meanwhile the state vector that is used or not by the other modules.
Le système de commande peut comporter des moyens de détection du fonctionnement ou non d'équipements de contrôle de trajectoire et des moyens pour commander l'activation et/ou la désactivation des modules de commandes en fonction de la détection ou non du fonctionnement de ces équipements de contrôle de trajectoire. The control system may comprise means for detecting the operation or otherwise of trajectory control equipment and means for controlling the activation and / or deactivation of the control modules as a function of the detection or not of the operation of these devices. trajectory control.
A titre d'exemple non limitatif ces équipements comprennent les systèmes anti-blocage de roues (ABS) et les programmes de stabilité électronique (ESP). By way of non-limiting example, this equipment includes anti-lock wheel systems (ABS) and electronic stability programs (ESP).
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront encore à la lec:ure de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures. Other features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments given by way of illustration with reference to the appended figures. In these figures.
- la figure 1 es= une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un système de commande conforme à la présente invention; -la figure 2 est une vue schématique générale d'un second mode de réalisation d'un système de commande conforme à la présente invention; -la figure 3 est un schéma de détail du module de feed forward du système de la figure 2; - la figure 4 est un schéma du détail du contrôleur dynamique du système de commande de la figure 1. - Figure 1 is a schematic view of a first embodiment of a control system according to the present invention; FIG. 2 is a general schematic view of a second embodiment of a control system according to the present invention; FIG. 3 is a detailed diagram of the feed forward module of the system of FIG. 2; FIG. 4 is a diagram of the detail of the dynamic controller of the control system of FIG. 1.
On a représenté sur la figure 1 un premier mode de réalisation d'un système de commande des roues directrices d'un véhicule conforme à la présente invention. Il comprend des capteurs pour mesurer des paramètres de fonctionnement du véhicule. Dans l'exemple représenté, les capteurs comprennent un capteur 2 pour mesurer l'angle de rotation S2 du volant de direction du véhicule; un capteur 4 de mesure de la vitesse linéaire V (en mètres par seconde) du véhicule et un capteur 6 de mesure de la vitesse de lacet Y du véhicule autour de son centre de gravité en radians par seconde. Le signal V de vitesse linéaire du véhicule peut être obtenu en faisant la moyenne des signaux émis par le dispositif anti-blocage des roues d'un essieu. FIG. 1 shows a first embodiment of a system for controlling the steering wheels of a vehicle according to the present invention. It includes sensors for measuring vehicle operating parameters. In the example shown, the sensors comprise a sensor 2 for measuring the rotation angle S2 of the steering wheel of the vehicle; a sensor 4 for measuring the linear velocity V (in meters per second) of the vehicle and a sensor 6 for measuring the yaw rate Y of the vehicle around its center of gravity in radians per second. The linear velocity signal V of the vehicle can be obtained by averaging the signals emitted by the anti-lock device of the wheels of an axle.
La vitesse de lacet peut être obtenue, par exemple, par un capteur. Le signal de position du volant peut être obtenu par un capteur de position du volant. The yaw rate can be obtained, for example, by a sensor. The steering position signal can be obtained by a steering wheel position sensor.
Les capteurs 2, 4 et 6 sont regroupés dans un bloc de signaux d'entrée 7. La référence 8 désigne un module observateur d'état et la référence 10 d'un module de commande. Le module 10 peut avoir des fonctions diverses. Il peut s'agir d'un rejet de perturbations, d'un retour d'état ou d'un feed forward. Dans l'exemple représenté, le module de commande 10 est un contrôleur dynamique permettant de modifier la réponse dynamique du véhicule. The sensors 2, 4 and 6 are grouped together in an input signal block 7. The reference 8 designates a state observer module and the reference 10 of a control module. The module 10 may have various functions. It can be a rejection of disturbances, a return of state or a feed forward. In the example shown, the control module 10 is a dynamic controller for modifying the dynamic response of the vehicle.
L'observateur d'état 8 reçoit un signal de vitesse linéaire V(m/s) du capteur 4 et un signal de vitesse de lacet du capteur de vitesse de lacet 6 (rad/s). The state observer 8 receives a linear velocity signal V (m / s) from the sensor 4 and a yaw rate signal from the yaw rate sensor 6 (rad / s).
2878220 8 Le contrôleur dynamique 10 reçoit également le signal de vitesse linéaire V délivré par le capteur 4. 1l reçoit en outre l'angle S2 du volant de direction du véhicule délivré par le capteur 2. The dynamic controller 10 also receives the linear velocity signal V delivered by the sensor 4. It further receives the angle S2 of the steering wheel of the vehicle delivered by the sensor 2.
Le module observateur d'état 8 délivre des valeurs estimées des paramètres du véhicule dont la nature dépend du module auquel elles sont destinées. Dans l'exemple, l'observateur d'état 8 calcule une valeur estimée Y de la vitesse de lacet du véhicule 10 autour de son centre de gravité, une valeur estimée)3 de la dérive du véhicule, c'est-à-dire l'angle que la trajectoire du véhicule fait avec son axe longitudinal et enfin une valeur estimée 8 de l'angle de braquage des roues. Le contrôleur dynamique 10 délivre un signal de commande u CD à un actionneur 12 d'une roue directrice 14 du véhicule. L'actionneur 12 agit par exemple, sur une biellette de direction solidaire du porte roue de la roue directrice. The state observer module 8 delivers estimated values of the vehicle parameters, the nature of which depends on the module for which they are intended. In the example, the state observer 8 calculates an estimated value Y of the yaw rate of the vehicle 10 around its center of gravity, an estimated value (3) of the drift of the vehicle, i.e. the angle that the trajectory of the vehicle makes with its longitudinal axis and finally an estimated value 8 of the steering angle of the wheels. The dynamic controller 10 delivers a control signal u CD to an actuator 12 of a steering wheel 14 of the vehicle. The actuator 12 acts, for example, on a steering rod secured to the wheel carrier of the steering wheel.
Le signal de commande u _CD est réintroduit 20 en boucle fermée dans l'observateur d'état 8. The control signal u _CD is reintroduced in a closed loop in the state observer 8.
Le système de commande représenté sur la figure 1 présente l'avantage de pouvoir fonctionner de manière autonome et en continu. En outre, il fonctionne en boucle fermée ce qui lui assure une plus grande robustesse et une plus grande précision. The control system shown in Figure 1 has the advantage of being able to operate autonomously and continuously. In addition, it operates in a closed loop which ensures greater robustness and greater accuracy.
On a représenté sur la figure 2 un second exemple de réalisation d'un système de commande des roues directrices d'un véhicule conforme à l'invention. There is shown in Figure 2 a second embodiment of a steering system of the steering wheels of a vehicle according to the invention.
II comporte un bloc d'entrées 7 identique à celui du système décrit et représenté sur la figure 1 constitué d'un capteur 2 de l'angle de volant de direction du véhicule, d'un capteur 4 de la vitesse linéaire du véhicule et d'un capteur 6 de la vitesse de lacet du véhicule autour de son centre de gravité. La vitesse linéaire du véhicule peut aussi être obtenue sans compteur en faisant la moyenne des vitesses des roues arrières. Le système de commande comporte également un observateur d'état général 8, un module de rejet de perturbation 20 un module de feed forward 22 et un contrôleur dynamique 10. It comprises an input block 7 identical to that of the system described and shown in FIG. 1 consisting of a sensor 2 of the steering wheel angle of the vehicle, a sensor 4 of the linear speed of the vehicle, and a sensor 6 of the yaw rate of the vehicle around its center of gravity. The linear speed of the vehicle can also be obtained without a counter by averaging the speeds of the rear wheels. The control system also comprises a general state observer 8, a disturbance rejection module 20, a feed forward module 22 and a dynamic controller 10.
L'observateur 8 peut par exemple être contruit à partir d'un modèle deux roues sans ballant en faisant l'hypothèse qu'une perturbation (A) de type échelon peut agir directement sur la vitesse de lacet du véhicule sur un intervalle de temps fini. Une dynamique qui modifie le comportement de l'actionneur peut être ajoutée. The observer 8 may, for example, be constructed from a two-wheel model without dangling, assuming that a step-type disturbance (A) can act directly on the yaw rate of the vehicle over a finite period of time. . A dynamic that modifies the behavior of the actuator can be added.
L'équation d'état associée au modèle étendu par la perturbation est la suivante (X=[i 8f A]) X=ax+B,Bf Y=CX+Dëf + D,L, D2L2 D,L, 0 VI,,, I I DZL2 D,L, D, +D _1+ _ 2 D, 0 MV 2 MV MV o o o 0 A= o o 0 1 z C=[1 0 0 1] ,D=[0] où Y= *FA est la sortie considérée et A est la perturbation qui agit directement sur la sortie. The state equation associated with the model extended by the perturbation is the following one (X = [i 8f A]) X = ax + B, Bf Y = CX + Df + D, L, D2L2 D, L, 0 VI, ,, II DZL2 D, L, D, + D _1 + _ 2 D, 0 MV 2 MV MV ooo 0 A = oo 0 1 z C = [1 0 0 1], D = [0] where Y = * FA is the output considered and A is the perturbation which acts directly on the output.
A partir de ce modèle, on développe la théorie classique des observateurs linéaires. La seule observation utilisée est Y, à savoir la vitesse de lacet donnée par capteur. On recherche un observateur X = [ P8 Ai du vecteur d'état X=Lam /3 8t Al. L'observateur permet donc d'estimer les états du véhicule et l'ensemble des perturbations qui agissent sur le véhicule. La structure de l'estimateur peut donc être la suite: X = AX + B, Br + K,,h, (Y - CX) @=CX+DBr +DzLz D2L2 -D,L, D,L, 0 VI4, I I,, 1 + D, L2 - D,L, D, + D, D, 0 MV 2 MV MV A= 0 0 B, = 0 o o 0 C=[1 0 0 1],D=[0] avec ^ qui signifie que les valeurs sont estimées et Kobs(V) qui est le paramètre de réglage de l'observateur qui évolue en fonction de la vitesse véhicule. From this model, we develop the classical theory of linear observers. The only observation used is Y, ie the yaw rate given by sensor. An observer X = [P8 Ai of the state vector X = Lam / 3 8t Al is sought. The observer thus makes it possible to estimate the states of the vehicle and all the disturbances that act on the vehicle. The structure of the estimator can thus be the following: X = AX + B, Br + K ,, h, (Y-CX) @ = CX + DBr + DzLz D2L2 -D, L, D, L, 0 VI4, II ,, 1 + D, L2 - D, L, D, + D, D, 0 MV 2 MV MV A = 0 0 B, = 0 oo 0 C = [1 0 0 1], D = [0] with ^ which means that the values are estimated and Kobs (V) which is the setting parameter of the observer which changes according to the vehicle speed.
Une estimation de l'état du véhicule X =t i 8t Al peut, selon les cas, être utilisée par les blocs décrits ci-dessus. An estimate of the state of the vehicle X = t i 8t Al may, depending on the case, be used by the blocks described above.
Le module de feed forward 22 de type boucle ouverte à la commande de l'angle de braquage des roues directrices du performances de déstabilisation du comporte, ou est reçoit le signal L'amplificateur 24 faire varier la véhicule permet d'améliorer les cette dernière sans risque de système. Le module de feed forward précédé d'un amplificateur 24 qui d'angle du volant de véhicule. a un gain statique variable afin de démultiplication de la direction, notamment en fonction de la. vitesse du véhicule. La composante de l'angle de braquage des roues qui résulte de l'action sur le volant par le conducteur du véhicule peut être obtenu par le calcul cinématique donnant la relation entre l'angle de volant et l'angle de roues directrices. The feed forward module 22 of the open loop type to control the steering angle of the steering wheels of the destabilization performance of the device, or is receiving the signal. The amplifier 24 varies the vehicle makes it possible to improve the latter without system risk. The feed forward module preceded by an amplifier 24 which angle the vehicle steering wheel. has a variable static gain in order to reduce the direction, in particular according to the. vehicle speed. The component of the steering angle of the wheels resulting from the action on the steering wheel by the driver of the vehicle can be obtained by the kinematic calculation giving the relationship between the steering wheel angle and the steering wheel angle.
Le module de feed forward 22 calcule au moyen d'un modèle mathématique, notamment un modèle de véhicule à deux roues sans ballant, alimenté par les informations d'angle de roues avant (ou d'angle de volant de direction) et de vitesse linéaire du véhicule, la vitesse de lacet et la dérive au centre de gravité du véhicule. Le module calcule également, à partir des sorties du modèle et de la vitesse du véhicule une commande (uFF) qui permet de typer les réponses dynamique et statique du véhicule. Cette commande peut être générée par un contrôleur de type placement de pôles , synthèse linéaire quadratique , PID ou autre. Le module applique sur le véhicule la même commande que celle envoyée sur le modèle à deux roues. The feed forward module 22 calculates by means of a mathematical model, in particular a model of two-wheeled vehicle without dangling, powered by the information of angle of front wheels (or steering wheel angle) and linear speed vehicle, yaw rate and drift at the center of gravity of the vehicle. The module also calculates, from the outputs of the model and the speed of the vehicle, a command (uFF) which makes it possible to type the dynamic and static responses of the vehicle. This command can be generated by a pole placement type controller, quadratic linear synthesis, PID or other. The module applies to the vehicle the same command as that sent on the two-wheeled model.
Le contrôleur dynamique 10 apporte une contribution de type boucle fermée. Il joue le même rôle que le feed forward dynamique lorsque ce dernier n'est pas activé. Si le feed forward dynamique est activé, la contribution du contrôleur dynamique 10 fera en sorte que l'éventuel écart entre les états de référence du feed forward et les états du véhicule fournit par l'observateur d'état 8 soit nul. The dynamic controller 10 provides a closed-loop contribution. It plays the same role as dynamic feed forward when it is not enabled. If the dynamic feed forward is enabled, the contribution of the dynamic controller 10 will ensure that any discrepancy between the feed forward reference states and the states of the vehicle provided by the state observer 8 is zero.
La fonction du contrôleur dynamique 10 est de calculer à partir de l'état estimé du véhicule fourni par l'observateur d'état 8 et de la vitesse V du véhicule une commande (u DYN) qui permet de typer ou de compléter le typage (si le feed forward est activé) des réponses dynamique et statique du véhicule. Cette commande peut être générée par un contrôleur de type placement de pôles , synthèse linéaire quadratique , PID ou autre. The function of the dynamic controller 10 is to calculate from the estimated state of the vehicle provided by the state observer 8 and the speed V of the vehicle a command (u DYN) which makes it possible to type or to complete the typing ( if the feed forward is enabled) dynamic and static responses of the vehicle. This command can be generated by a pole placement type controller, quadratic linear synthesis, PID or other.
On a détaillé sur la figure 3 les composants du feed forward dynamique 22 du système de commande de l'angle de braquage représenté sur la figure 2. FIG. 3 details the dynamic feed forward components 22 of the steering angle control system shown in FIG. 2.
Comme on l'a exposé précédemment, le signal de vitesse V du véhicule peut être obtenu en faisant la moyenne de la vitesse de rotation des roues délivrée par le système anti-blocage des roues d'un même essieu, de préférence l'essieu arriere. En termes, la contribution à l'orientation des roues avant due au volant de direction peut être obtenue par un capteur de position du volant associé à un calcul cinématique donnant la relation entre l'angle du volant et l'angle de roues directrices, par exemple les roues avant. As has been explained above, the speed signal V of the vehicle can be obtained by averaging the speed of rotation of the wheels delivered by the anti-locking system of the wheels of the same axle, preferably the rear axle. . In terms, the contribution to the orientation of the front wheels due to the steering wheel can be obtained by a steering wheel position sensor associated with a kinematic calculation giving the relationship between the steering wheel angle and the steering wheel angle, by example the front wheels.
Le feed forward comporte un modèle de véhicule 26. Ce modèle a pour objectif de prédire le comportement intrinsèque du châssis du véhicule, c'est-à-dire de prédire sa réponse en vitesse de lacet (W) et en dérive (F) en fonction de l'angle de braquage des roues avant. Cet angle de braquage peut être constitué avantageusement, de la sortie de la commande retardée d'un pas de temps. The feed forward comprises a vehicle model 26. This model aims to predict the intrinsic behavior of the vehicle chassis, that is to say to predict its response in yaw rate (W) and drift (F) in depending on the steering angle of the front wheels. This steering angle can be advantageously constituted by the output of the delayed control of a time step.
Le modèle de véhicule 26 peut par exemple être construit à partir d'un modèle dit deux roues sans ballant . Une dynamique qui modélise le comportement de l'actionneur 12 des roues directrices 14 peut être ajoutée. Dans ce cas, le modèle prédit également l'angle de braquage (6f) en fonction de l'angle de braquage demandé à l'actionneur ((Sfd) retardé d'un pas de temps. The vehicle model 26 can for example be built from a model said two wheels without dangling. A dynamic that models the behavior of the actuator 12 of the steered wheels 14 can be added. In this case, the model also predicts the steering angle (6f) as a function of the steering angle requested from the actuator ((Sfd) delayed by one time step.
L'équation d'état associée à ce modèle est la suivante: D1Li + DzLz DzLz D,L, D1] VI, Iz I, -1+DzLz-D,L, -D,+D2 D, MV; MV MV o o r1 0 0 r y= 8f où y est la sortie considérée. The state equation associated with this model is as follows: D1Li + DzLz DzLz D, L, D1] VI, Iz I, -1 + DzLz-D, L, -D, + D2 D, MV; MV MV o o r1 0 0 r y = 8f where y is the considered output.
Le module de feed forward 22 comporte également un bloc 28 qui calcule la partie du feed forward dynamique (VFF Transitoire) qui permet d' agir sur la dynamique de la réponse transitoire. Il s'agit d'un placement de pôles classique. Si on note: [a,(V)+b,(V).i a2(V)+b2(V).i a3(V)+b3(V).ij les trois pôles du système décrit ci-dessus (a(V) et b(V) correspondants respectivement aux parties réelles et imaginaires de chacun des pôles à la vitesse (V), on cherche le correcteur Gcde= [Ki (V) K2(V) K3 (V) ] qui placera les pôles du système bouclé en: [Tdymll (V) É al (V) +Tdynl2 (V) . bl (V) . i Tdyn21 (V) . a 2(V) +Tdyn22 (V) .b2 (V) . i Tdyn31 (V) . a3 (V) +Tdyn32 (V) .b3 (V) .b3 (V) . i Tdymi1, Tdyn12, Tdyn21, Tdyn22, Tdyn31, Tdyn32 étant les paramètres de réglage (variables en fonction de la vitesse du véhicule V) de la réponse transistoire du véhicule. The feed forward module 22 also comprises a block 28 which calculates the portion of the dynamic feed forward (transient VFF) which makes it possible to act on the dynamics of the transient response. This is a classic pole placement. If we write: [a, (V) + b, (V) .i a2 (V) + b2 (V) .i a3 (V) + b3 (V) .ij the three poles of the system described above ( a (V) and b (V) respectively corresponding to the real and imaginary parts of each of the poles at the speed (V), we look for the corrector Gcde = [Ki (V) K2 (V) K3 (V)] which will place the poles of the looped system in: [Tdm11 (V) Al (V) + Tdynl2 (V) .bl (V) .i Tdyn21 (V) .a2 (V) + Tdyn22 (V) .b2 (V). Tdyn31 (V). A3 (V) + Tdyn32 (V) .b3 (V) .b3 (V). Tdymi1, Tdyn12, Tdyn21, Tdyn22, Tdyn31, Tdyn32 being the control parameters (variable as a function of the speed of the vehicle V) of the transistory response of the vehicle.
Le correcteur Gce(Vo) peut se calculer, pour chaque vitesse Vo choisie, par la méthode décrite dans [1]. The corrector Gce (Vo) can be calculated, for each chosen velocity Vo, by the method described in [1].
Le correcteur Gcde(V) est ensuite interpôlé en fonction de la vitesse. The corrector Gcde (V) is then interpolated according to the speed.
On obtient ainsi la première partie de la commande: 6/ E f an. cimire Kl ( ). c + 112 ( )./3c + "3 (V).gf Remarque (is [ l, ..., 3] ) Pour les paramètres Tdynil - si les paramètres de réglage sont égaux à 1, on ne modifie pas la réponse dynamique du véhicule, - un paramètre supérieur à 1 signifie qu'on cherche à augmenter la vivacité de la réponse véhicule, un paramètre inférieur à 1 signifie qu'on cherche à diminuer la vivacité de la réponse véhicule. Pour les paramètres Tdyni2 -si les paramètres de réglage sont égaux à 1, on ne modifie pas la réponse dynamique du véhicule, - un paramètre supérieur à 1 signifie qu'on cherche à rendre plus oscillante la réponse véhicule (ceci joue également sur l'impression d'une plus grande vivacité du véhicule), - un paramètre inférieur à 1 signifie qu'on cherche à amortir la réponse du véhicule (ceci joue également sur l'impression d'une plus faible vivacité du véhicule). This gives the first part of the command: 6 / E f an. Kl (). c + 112 () ./ 3c + "3 (V) .gf Note (is [l, ..., 3]) For Tdynil parameters - if the setting parameters are equal to 1, the response is not changed dynamics of the vehicle, - a parameter higher than 1 means that we try to increase the liveliness of the vehicle response, a parameter less than 1 means that we try to reduce the liveliness of the vehicle response For the Tdyni2 parameters - if the setting parameters are equal to 1, we do not modify the dynamic response of the vehicle, - a parameter greater than 1 means that we try to make more oscillating the vehicle response (this also plays on the impression of a greater vivacity of the vehicle), - a parameter lower than 1 means that one seeks to damp the response of the vehicle (this also plays on the impression of a lower liveliness of the vehicle).
Exemple de réglage:Example of setting:
Tdyn11=0. 8 Tdyn12=0 Tdyn21=0. 8 Tdyn22=0 Tdyn31=0. 8 Tdyn32=0 Ce réglage permet de ralentir la réponse dynamique du véhicule et de supprimer les oscillations (ou surtensions) en vitesse de lacet et dérive du véhicule. A vitesse élevée (90km/h par exemple), ce réglage permet par conséquent d'optimiser le passage 30 d'un double changement de file . Tdyn11 = 0. 8 Tdyn12 = 0 Tdyn21 = 0. Tdyn22 = 0 Tdyn31 = 0. 8 Tdyn32 = 0 This setting is used to slow the dynamic response of the vehicle and to suppress oscillations (or overvoltages) in yaw rate and drift from the vehicle. At high speed (90km / h for example), this setting therefore makes it possible to optimize the passage of a double row change.
Enfin le module de feed forward 22 comporte un bloc de gain statique 29. Finally, the feed forward module 22 comprises a static gain block 29.
Ce bloc 29 calcule la partie du feed forward (5FF statique) qui permet d' agir sur la réponse statique du véhicule. Elle permet donc de modifier la valeur stabilisée de la vitesse de lacet obtenue suite à un coup de volant d'amplitude donnée. On exprime le résultat par comparaison avec le gain statique qu'on obtiendrait sur le véhicule muni d'une direction classique non découplée: m'A mus],= Tgs Ws7ABILIsE 8f rehcla. ssique où Tgs est le paramètre de réglage qui peut varier, si nécessaire, en fonction de la vitesse V. É Le transfert du système bouclé par la 15 commande est donné par T1 (s) =C (sI-A+BGcde) 1B É Le transfert du système en boucle ouverte est donné par T1ref(s)=C(sI-A) 1B Le gain de feed forward qui maintient la caractéristique statique du véhicule en boucle fermée s'exprime dans ce cas par: =1- K; - K,TB - K,tA T, (0) avec Wstatisliyve TA(0)5ctatique f slatiyue TB (0)statique Ou D,D,(L, +L2)V La deuxième partie du feed forward dynamique se calcule en fonction de Tgs (qui permet de modifier le gain statique du système) de la façon suivante. This block 29 calculates the part of the feed forward (static 5FF) which makes it possible to act on the static response of the vehicle. It thus makes it possible to modify the stabilized value of the yaw rate obtained following a steering wheel of given amplitude. The result is expressed by comparison with the static gain that would be obtained on the vehicle equipped with a conventional uncoupled direction: m'A mus], = Tgs Ws7ABILIsE 8f rehcla. where Tgs is the setting parameter which may vary, if necessary, as a function of the speed V. E The transfer of the system looped by the control is given by T1 (s) = C (sI-A + BGcde) 1B The transfer of the open-loop system is given by T1ref (s) = C (sI-A) 1B The feed forward gain that holds the static characteristic of the vehicle in a closed loop is expressed in this case as: = 1- K; - K, TB - K, tA T, (0) with Wstatisliyve TA (0) 5ctatic f slatiyue TB (0) static Or D, D, (L, + L2) V The second part of the dynamic feed forward is calculated according to of Tgs (which allows to change the static gain of the system) as follows.
ôFF-statique=Tgs É Kffsf Remarque - si Tgs est égal à 1, on ne:modifie pas la 10 réponse statique du véhicule, - si Tgs est supérieur à 1, on diminue la réponse statique du véhicule, - si Tgs est inférieur à 1, on augmente la réponse statique du véhicule, Note: if Tgs is equal to 1, the static response of the vehicle is not modified, if Tgs is greater than 1, the static response of the vehicle is decreased, if Tgs is less than 1, the static response of the vehicle is increased,
Exemple de réglage:Example of setting:
Tgs=0.8, pour une vitesse de 90km/h, permet de rendre la réponse du véhicule plus directe et donc d'optimiser le passage d'un double changement de file. Tgs = 0.8, for a speed of 90km / h, makes the response of the vehicle more direct and thus optimize the passage of a double change of file.
Finalement, le feed forward dynamique S 2Cr1t FF FF-transitoire FFstatique On a représenté sur la figure 4 le détail de la réalisation du contrôleur dynamique 10 du système de commande de la figure 2. Finally, the dynamic feed forward S 2Cr1t FF FF-transient FFstatic FIG. 4 shows the detail of the embodiment of the dynamic controller 10 of the control system of FIG. 2.
Les signaux d'entrée sont fournis par le bloc 7. La commande nécessite les mesures ou les signaux suivant: vitesse linéaire du véhicule, vitesse de lacet et angle de roue avant. Ces signaux sont obtenus comme décrit précédemment. The input signals are provided by block 7. The control requires the following measurements or signals: linear vehicle speed, yaw rate, and front wheel angle. These signals are obtained as previously described.
T,(0) = D,D,(L, +L7)2 +MV2(D7L2 -D,L,) T (0) = D,(D,Lz -MV'L, +D,L, L,) D, D2(L,+L,)2+MV2(D2L2-D,L,) Le contrôleur dynamique 10 comporte également un observateur d'état 30 intégrant un modèle de véhicule. Cet observateur d'état es. identique à l'observateur d'état 26 qui a été décrit en référence à la figure 3. En conséquence, sa description ne sera pas reprise. T, (0) = D, D, (L, + L7) 2 + MV2 (D7L2 -D, L,) T (O) = D, (D, Lz -MV'L, + D, L, L, ) D, D2 (L, + L,) 2 + MV2 (D2L2-D, L,) The dynamic controller 10 also includes a state observer 30 incorporating a vehicle model. This state observer is. identical to the state observer 26 which has been described with reference to FIG. 3. Consequently, its description will not be repeated.
Le contrôleur dynamique 10 comporte également un bloc 32 de partie transitoire. The dynamic controller 10 also includes a transient portion block 32.
Ce bloc cacule la commande (61,P-transitoire) qui permet d'agir sur la dynamique de la réponse transitoire. Il s'agit d'un placement de pôles classique. Si on note: [a1(V)+b1(V) . i a2 (V) +b2 (V) . i a3(V)+ b3(V) . i] les trois pôles du système décrit ci-dessus (a(V)+ et b(V) correspondants respectivement aux parties réelles et imaginaires de chacun des pôles à la vitesse V), on cherche le correcteur Gcde=[K1(V) K2(V) K3(V)] qui placera les pôles du système bouclé en: [Tdymll (V) . al (V) +Tdyn12 (V) . b1 (V) . i Tdyn21 (V) . a 2 (V) +Tdyn22 (V) .b2 (V) . i Tdyn31 (V) . a3 (V) +Tdyn32 (V) .b3 (V) .b3 (V) . i Tdymll, Tdyn12, Tdyn21, Tdyn22r Tdyn31 étant les paramètres de réglage (variables en fonction de la vitesse du véhicule V) de la réponse transitoire du véhicule. This block caculates the command (61, P-transient) which makes it possible to act on the dynamics of the transient response. This is a classic pole placement. If we write: [a1 (V) + b1 (V). i a2 (V) + b2 (V). i a3 (V) + b3 (V). i] the three poles of the system described above (a (V) + and b (V) respectively corresponding to the real and imaginary parts of each of the poles at the speed V), we seek the corrector Gcde = [K1 (V) K2 (V) K3 (V)] which will place the poles of the looped system in: [Tdymll (V). al (V) + Tdyn12 (V). b1 (V). i Tdyn21 (V). a 2 (V) + Tdyn22 (V) .b2 (V). i Tdyn31 (V). a3 (V) + Tdyn32 (V) .b3 (V) .b3 (V). i Tdymll, Tdyn12, Tdyn21, Tdyn22r Tdyn31 being the setting parameters (variable according to the speed of the vehicle V) of the transient response of the vehicle.
Le correcteur Gcde (Vo) peut se calculer pour chaque vitesse Vo choisie, par la méthode décrite dans [1] . Le correcteur GcdeSV) est ensuite interpôlé en fonction de la vitesse. The corrector Gcde (Vo) can be calculated for each chosen velocity Vo, by the method described in [1]. The corrector GcdeSV) is then interpolated as a function of the speed.
On obtient ainsi la première partie de la commande. This gives the first part of the command.
pi-7rnavi oirr KI (V).y/ + K, (V).f3 + K3(V).(l1. KI (V) .y / + K, (V) .f3 + K3 (V).
Remarque (ic[1,..., 3]) Pour les paramètres Tdynil - si les paramètres de réglage sont égaux à 1, on ne modifie pas la réponse dynamique du véhicule, - un paramètre supérieur à 1 signifie qu'on cherche à augmenter la vivacité de la réponse véhicule, - un paramètre inférieur à 1 signifie qu'on cherche à diminuer la vivacité de la réponse véhicule. Pour les paramètres Tdyni2 - si les paramètres de réglage sont égaux à 1, on ne modifie pas la réponse dynamique du véhicule, - un paramètre supérieur à 1 signifie qu'on cherche à rendre plus oscillante la réponse véhicule (ceci joue également sur l'impression d'une plus grande vivacité du véhicule), un paramètre inférieur à 1 signifie qu'on cherche à amortir la réponse du véhicule (ceci joue également sur l'impression d'une plus faible vivacité du véhicule). Note (ic [1, ..., 3]) For Tdynil parameters - if the adjustment parameters are equal to 1, we do not modify the dynamic response of the vehicle, - a parameter greater than 1 means that we seek to to increase the liveliness of the vehicle response, - a parameter lower than 1 means that one seeks to decrease the liveliness of the vehicle response. For the Tdyni2 parameters - if the adjustment parameters are equal to 1, we do not modify the dynamic response of the vehicle, - a parameter greater than 1 means that we try to make more oscillating the vehicle response (this also plays on the impression of a greater liveliness of the vehicle), a parameter lower than 1 means that one seeks to dampen the response of the vehicle (this also plays on the impression of a lower liveliness of the vehicle).
Exemple de réglage (feed forward dynamique non activé) . Tdyn11=0. 8 Tdyn12=0 Tdyn21=0. 8 Tdyn22=0 Tdyn31=0. 8 Tdyn32=0 10 15 30 2878220 20 Ce réglage permet de ralentir la réponse dynamique du véhicule et de supprimer les oscillations (ou surtensions) en vitesse de lacet et dérive du véhicule. A vitesse élevée (90km/h par exemple), ce réglage permet par conséquent d'optimiser le passage d'un double changement de file. Setting example (dynamic feed forward not enabled). Tdyn11 = 0. 8 Tdyn12 = 0 Tdyn21 = 0. Tdyn22 = 0 Tdyn31 = 0. 8 Tdyn32 = 0 10 15 30 2878220 20 This setting is used to slow down the dynamic response of the vehicle and suppress oscillations (or overvoltages) in yaw rate and drift of the vehicle. At high speed (90km / h for example), this setting therefore makes it possible to optimize the passage of a double row change.
Exemple de réglage (feed forward dynamique activé) . Dans ce cas, cette contribution doit garantir un écart nul entre les états de référence (du feed forward) et les états du véhicule tout en étant robuste. Par conséquent, dans cette configuration, un exemple est d'effectuer le réglage en fonction de celui l'observateur pour assurer le compromis performance/robustesse [2]. Setting example (dynamic feed forward enabled). In this case, this contribution must guarantee a zero difference between the reference states (of the feed forward) and the states of the vehicle while being robust. Therefore, in this configuration, an example is to perform the adjustment according to the observer to ensure the performance / robustness compromise [2].
Enfin, le contrôleur dynamique 10 comporte un bloc 34 permettant de calculer la partie statique de la commande. Finally, the dynamic controller 10 includes a block 34 for calculating the static part of the command.
Ce bloc calcule la partie du feed forward (8PP-statistique) qui permet d'agir sur la réponse statique du véhicule. Elle permet donc de modifier la valeur stabilisée de la vitesse de lacet obtenue suite à un coup de volant d'amplitude donnée. On exprime le résultat par comparaison avec le gain statique qu'on obtiendrait sur le véhicule muni d'une direction classique non découplée: W S%ABlLIS1i 5f où Tgs est le VS7AB/L1SE VEH CLASS70l11' = Tgs sBw paramètre de réglage qui peut varier, si nécessaire, en fonction de la vitesse V. É Le transfert du système bouclé par la commande est donné par Tl (s) =0 (sI-A+BGcde) 1B É Le transfert du système en boucle ouverte 5 est donné par Tiret (s) =C (s I-A) -1B Le gain de feed forward qui maintient la caractéristique statique du véhicule en boucle fermée s'exprime dans ce cas par: 11 = T () =1 K K 1 K T J T (0) 3 2 8 I A avec 1i/S1AY7o(Ih = TA( )6SIAIIOUIs /E TB(0) âSIATIO(lli où T D,D,(L, +L2)V A (0) = D,D2(L, +L,)2 +MV2(D,L2 D,L,) T (0) = D,D2L2 mv2L, +D2L2L1 This block calculates the part of the feed forward (8PP-statistic) which makes it possible to act on the static response of the vehicle. It thus makes it possible to modify the stabilized value of the yaw rate obtained following a steering wheel of given amplitude. The result is expressed by comparison with the static gain that would be obtained on the vehicle equipped with a non-decoupled conventional direction: WS% ABlLIS1i 5f where Tgs is the VS7AB / L1SE VEH CLASS70111 '= Tgs sBw setting parameter which can vary, if necessary, as a function of the speed V. É The transfer of the system looped by the command is given by Tl (s) = 0 (sI-A + BGcde) 1B É The transfer of the system in open loop 5 is given by Dash ( s) = C (s IA) -1B The feed forward gain that holds the static characteristic of the vehicle in a closed loop is expressed in this case as: 11 = T () = 1 KK 1 KTJT (0) 3 2 8 IA with 1i / S1AY7o (Ih = TA () 6SIAIIOUIs / E TB (0) σSIATIO (lli where TD, D, (L, + L2) VA (0) = D, D2 (L, + L,) 2 + MV2 ( D, L 2 D, L, T (0) = D, D 2 L 2 mv 2 L, + D 2 L 2 L 1
RR
D,D2(L, +L,)2 +MV'(D,L, D,L,) La deuxième partie du feed forward dynamique se calcule en fonction de Tgs (modification du gain statique du système) de la leçon suivante: Spp-statique=TgsKffsf Remarques: - si Tgs est égal à 1, on ne modifie pas la réponse statique du véhicule, - si Tgs est supérieur à 1, on diminue la réponse statique du véhicule, - si tgs est inférieur à 1, on augmente la réponse statique du véhicule, Exemple de réglage (Feed forward dynamique non activé) . Tgs=0.8, pour une vitesse de 90km/h, permet de rendre la réponse du véhicule plus directe et donc optimiser le passage d'un double changement de file. D, D2 (L, + L,) 2 + MV '(D, L, D, L,) The second part of the dynamic feed forward is calculated as a function of Tgs (static static gain modification) of the following lesson: Spp-static = TgsKffsf Remarks: - if Tgs is equal to 1, we do not modify the static response of the vehicle, - if Tgs is greater than 1, we reduce the static response of the vehicle, - if tgs is less than 1, we increases the static response of the vehicle, Example of setting (dynamic feed forward not activated). Tgs = 0.8, for a speed of 90km / h, makes the response of the vehicle more direct and thus optimize the passage of a double change of file.
Remarque.Note.
Si le feed forward dynamique est activé, Tgs est toujours égal à 1, car dans ce cas le but n'est pas de changer la réponse statique du véhicule, mais d'annuler l'écart entre les états de référence (du feed forward) et les états du véhicule. If the dynamic feed forward is activated, Tgs is always equal to 1, because in this case the goal is not to change the static response of the vehicle, but to cancel the difference between the reference states (of the feed forward) and the states of the vehicle.
Finalement, la commande s'écrit: Spp =Spp-transitoire Spp-statitique Le système de commande comporte un bloc 20 de rejet de perturbations. La commande permet de rejeter de manière asymptotique la perturbation qui agit sur le système en la rendant inobservable vis-à-vis de la sortie considérée (vitesse de lacet du véhicule). Le bouclage se fait donc sur la perturbation estimée par l'observateur (A). Finally, the command is written: Spp = Spp-transitory Spp-statitique The control system comprises a block 20 of disturbance rejection. The control makes it possible to asymptotically reject the disturbance which acts on the system by making it unobservable with respect to the output considered (yaw rate of the vehicle). The looping is done on the disturbance estimated by the observer (A).
L'expression de la commande est SRp=G,,4 avec pour le cas considéré. The expression of the command is SRp = G ,, 4 with for the case considered.
Le transfert GA est construit de telle sorte que la perturbation A soit inobservable vis-à-vis de la sortie. The transfer GA is constructed in such a way that the disturbance A is unobservable with respect to the output.
Go=GcdeTa+Ga avec MV 2D2L, MV'D,L, +2D2L,D,L, +D,D,Lz +D7D,L G _ " VD7D,(L, + L, ) D7L,L, MV 2L, + D,Lz VD2(L, +L2) MV2D,L, MV2DiL, + 2D,L,D,L, +L2 +D7D,L21 VD2DI(LI + L2) Par ailleurs Gcde est construit en utilisant les principes de commande classiques décrits plus haut. Lorsque le retour d'état est inactif, Gcd;.==0. Go = GcdeTa + Ga with MV 2D2L, MV'D, L, + 2D2L, D, L, + D, D, Lz + D7D, LG _ "VD7D, (L, + L,) D7L, L, MV 2L, + D, Lz VD2 (L, + L2) MV2D, L, MV2DiL, + 2D, L, D, L, + L2 + D7D, L21 VD2DI (LI + L2) Moreover Gcde is built using classical control principles described above When the state feedback is inactive, Gcd;. == 0.
Des interrupteurs 23, 24, 25 permettent d'activer ou de désactiver chacun des modules du système de commande. Ces interrupteurs peuvent être commandés manuellement. L'interrupteur 23 permet d'activer le rejet de perturbations, l'interrupteur 24 permet d'activer ou de de désactiver le feed forward et l'interuupteur 25 permet d'activer ou désactiver le module de commande dynamique 10. Switches 23, 24, 25 enable or disable each of the modules of the control system. These switches can be controlled manually. The switch 23 makes it possible to activate the disturbance rejection, the switch 24 makes it possible to activate or deactivate the feed forward and the switch 25 enables or disables the dynamic control module 10.
Les interrupteurs d'activation désactivation des différents blocs 23, 24, 25 permettent d'actionner les différentes configurations possibles. Si les interrupteurs sont égaux à un, la contribution considérée est activée. Si les interrupteurs sont égaux à zéro, la contribution considérée n'est pas activée. The deactivation activating switches of the different blocks 23, 24, 25 make it possible to actuate the different possible configurations. If the switches are equal to one, the considered contribution is activated. If the switches are equal to zero, the considered contribution is not activated.
La possibilité d'activer ou de désactiver ces interrupteurs de façon manuelle permet d'utiliser la structure de l'invention comme un outil de The possibility of activating or deactivating these switches manually makes it possible to use the structure of the invention as a tool for
TT
2878220 24 développement très intéressant pour le choix et la mise au point de la commande. En effet, à travers cette structure complète, il est possible de tester différentes combinaisons et de comparer leurs performances. 2878220 24 very interesting development for the choice and the development of the order. Indeed, through this complete structure, it is possible to test different combinations and compare their performance.
Une variante du procédé consiste à appliquer les différentes contributions de la commande à des moments opportuns. Pour ce faire, il suffit d'activer ou de désactiver les interrupteurs 23, 24, 25 automatiquement, lors de situations bien identifiées, en triggant la commande par un signal qui détecte ces dernières. A variant of the method consists in applying the various contributions of the control at appropriate times. To do this, it is sufficient to activate or deactivate the switches 23, 24, 25 automatically, in well-identified situations, by triggering the command by a signal that detects the latter.
Par exemple, lors d'un déclenchement du système anti-blocage 27 du fait d'une perte d'adhérence, il est préférable de maintenir le rejet de perturbations. A l'inverse, certains déclenchements des programmes de stabilité électronique ne doivent pas être compensés comme des perturbations classiques. En conséquence, lorsque ces programmes sont activés le rejet de perturbations 20 est désactivé. For example, when triggering the anti-blocking system 27 due to a loss of adhesion, it is preferable to maintain the rejection of disturbances. On the other hand, some electronic stability program triggers should not be compensated for as classical disturbances. Accordingly, when these programs are enabled the disturbance rejection is disabled.
D'autres caractéristiques complémentaires ou alternatives, du système de commande de l'invention sont énumérés ci-après: - le module de rejet de perturbations 20 reçoit en entrée le signal de vitesse V du véhicule délivré par le capteur de vitesse 4 du véhicule et une valeur estimée de la perturbation calculée par l'observateur d'état 8; - le module de feed forward 22 reçoit en 30 entrée le signal de vitesse V délivré par le capteur de vitesse 4, le signal S2 de l'angle de volant, une valeur 2878220 25 estimée de la vitesse de lacet et une valeur estimée de l'angle de dérive du véhicule en son centre de gravité et délivre un signal de vitesse de lacet de référence Yref, un signal de référence $ref de l'angle de braquage et un signal de référence (3réf D'angle de dérive au centre de gravité du véhicule; - le module de rejet de perturbations 20 reçoit en entrée les informations d'angle de braquage de volant de direction 2, de vitesse linéaire du véhicule V ainsi que des valeurs estimées de la vitesse de lacet et de l'angle de dérive au centre de gravité du véhicule. Other complementary or alternative characteristics of the control system of the invention are listed below: the disturbance rejection module receives as input the speed signal V of the vehicle delivered by the speed sensor 4 of the vehicle and an estimated value of the disturbance calculated by the state observer 8; the feed forward module 22 receives at input the speed signal V delivered by the speed sensor 4, the steering wheel signal S 2, an estimated value of the yaw rate and an estimated value of the yaw rate. angle of drift of the vehicle at its center of gravity and delivers a reference yref yaw rate signal, a reference signal $ ref of the steering angle and a reference signal (3ref angle of drift in the center of gravity of the vehicle; the disturbance rejection module 20 receives as input the steering wheel steering angle information 2, the linear velocity of the vehicle V as well as the estimated values of the yaw rate and the steering angle; drift to the center of gravity of the vehicle.
Avantageusement, selon le procédé, on règle le véhicule en fonction de la vitesse en calculant les gains au départ. Dans une mise en oeuvre particulière, on régie indépendamment les parties statique et dynamique de la réponse du véhicule à un coup de volant. Advantageously, according to the method, the vehicle is adjusted according to the speed by calculating the gains at the start. In a particular implementation, the static and dynamic parts of the response of the vehicle to a steering wheel are governed independently.
Références: [1] Kautsky, J. et N.K. Nichols, Robust pole assignment in linear state feedback, Int.J. 5 Control, 41 (1985), pp. 1129-1155. References: [1] Kautsky, J. and N.K. Nichols, Robust pole assignment in linear feedback, Int.J. Control, 41 (1985), pp. 1129-1155.
[2] Philippe de Larminat, Automatique, Commande des systèmes linéaires, Hermès 1993. [2] Philippe de Larminat, Automatic control of linear systems, Hermès 1993.
Claims (23)
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